CN102774243B - 电动自行车用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

一种电动自行车用充气轮胎，其包括胎面中心区域、两对称过渡区域、及两对称胎肩区域，其中在胎面周向中心线的两侧设置有均布的若干个倾斜花纹沟，相邻两倾斜花纹沟之间设置有横向花纹沟，在各横向花纹沟与倾斜花纹沟之间设置有分支花纹沟；该倾斜花纹沟上端与横向花纹沟内端贯通并延伸到中心区域，二者的下端及外端贯通并贯穿胎面边缘；该分支花纹沟呈倾斜的倒L型设计，其上端与倾斜花纹沟的近中部贯通，其下端与横向花纹沟的近内端部贯通，而弯折部延伸到中心区域与过渡区域的交界线；三种花纹沟将胎面分割成中心花纹块、过渡花纹块及胎肩花纹块。以达到不损失滚动阻力性能时，有效提高抓地性能、磨耗性能、排水性能、过弯安全性等轮胎综合性能。

Description

电动自行车用充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种两轮车用轮胎，特别是指一种均衡提高各项性能，使综合性能优越的电动自行车用充气轮胎。

背景技术

电动自行车是近年来新兴热点交通工具，其比摩托车安全，便宜，但比脚踏自行车快捷，省力。随着国际油价持续上涨以及都市交通拥塞日益严重，越来越多人选择购买电动自行车来用于通勤、短途代步等，因此，市场上对电动自行车在路面行驶的性能要求进一步提升。

目前，大多数的电动自行车轮胎为强调省电性能，其轮胎的胎面花纹设计注重滚动阻力性能，致使花纹的功能相对单一，不能应对车辆使用路面各种状况。

一般情况下，电动自行车轮胎采用混合型花纹设计：胎面中心直线型花纹，两侧为倾斜花纹沟。胎面中心区域设计为平滑的直线型花纹是为了降低滚动阻力，但会使轮胎在干、湿地的抓地性能不足，影响车辆的操控性能。为了提升干、湿地的抓地性能以及排水性能，又将两侧的倾斜花纹沟延伸至胎面中心线，胎面中心周向花纹被切割成若干小块。由于陆比过小。不仅降低花纹块周向刚性，使滚动阻力增大，亦导致该区域胶料磨耗过快，从而缩短轮胎的使用寿命。

鉴于上述现有电动自行车轮胎存在的使用缺陷，应综合考虑车辆使用路面各种状况及性能要求，进行各性能的优化组合，本案便由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不损失滚动阻力性能的前提下，有效提高抓地性能、磨耗性能、排水性能、过弯安全性，使其综合性能优越的电动自行车用充气轮胎。

为实现上述目的，本发明的解决方案是： 

一种电动自行车用充气轮胎，其胎面包括一充有标准风压轮胎直线行驶时与地面接触的中心区域、转弯时轮胎与地面接触的两对称的过渡区域、及急剧转弯时轮胎与地面接触的两对称胎肩区域，其中：在胎面周向中心线的两侧设置有均布的若干个倾斜花纹沟，相邻两倾斜花纹沟之间设置有横向花纹沟，在各横向花纹沟与倾斜花纹沟之间设置有分支花纹沟；该倾斜花纹沟上端延伸到中心区域，下端贯穿胎面边缘，且倾斜花纹沟的上端朝下端呈逐渐变宽的设计；该横向花纹沟呈V字形设计，其内端延伸至中心区域与倾斜花纹沟的上端贯通，而外端贯穿胎面边缘与倾斜花纹沟贯通；该分支花纹沟呈倾斜的倒L型设计，其上端与倾斜花纹沟的近中部贯通，其下端横向花纹沟的近内端部贯通，而弯折部延伸到中心区域与过渡区域的交界线；倾斜花纹沟、横向花纹沟及分支花纹沟将胎面分割成中心花纹块、过渡花纹块及胎肩花纹块。

所述倾斜花纹沟与轮胎周向中心线的夹角小于45°。

所述横向花纹沟穿插在倾斜花纹沟之间，并且二者的相互贯通后的花纹沟内端到轮胎周向中心线的距离为30%~45%的中心区域宽度。

所述中心花纹块边缘呈连续的锯齿状或凹凸落差的形状，而过渡花纹块、胎肩花纹块为不规则的多边形，且过渡花纹块、胎肩花纹块的走向设置与轮胎的前进方向一致。

所述中心花纹块的尖锐突出部分设置有与之边沿平行的短沟, 该短沟为倒三角锥体。

所述短沟的深度为30%~50%的倾斜花纹沟或分支花纹沟的深度。

所述中心花纹块凹入部分与过渡花纹块之间设置一连接肋。

所述连接肋的截面为台阶式，其中连接肋的顶部为第一台阶，基部为第二台阶。

所述连接肋的高度设置为大于50%的倾斜花纹沟或分支花纹沟的深度，其中第一台阶的高度为连接肋高度的30%~70%；而第一台阶长度设置为30%~70%的第二台阶的长度。

所述过渡花纹块配置浅沟。

所述胎肩花纹块上配置有顺应轮胎前进方向的浅沟，该浅沟自横向花纹沟底部向下倾斜并贯穿胎面边缘。

所述轮胎的胎面花纹总陆比维持在60%~70%，其中中心区域的陆比为85%~95%，过渡区域的陆比为55%~65%，胎肩区域的陆比为50%~60%。

采用上述方案后，本发明针对电动自行车的实际使用要求，优化轮胎胎面花纹设计方法，将轮胎胎面分成若干区域，根据胎面各区域的作用不同，配置适当的花纹组合与陆比，以达到不损失滚动阻力性能的前提下，有效提高抓地性能、磨耗性能、排水性能、过弯安全性，使轮胎综合性能优越。

附图说明

图1为电动自行车轮胎的断面示意图；

图2为本发明轮胎的胎面花纹之第一组倾斜花纹沟示意图；

图3为本发明轮胎的胎面花纹之第二组横向花纹沟示意图；

图4为本发明轮胎的胎面花纹第一组纵向花纹沟与第二组横向花纹沟的组合示意图；

图5为本发明轮胎的胎面花纹之第三组分支花纹沟示意图；

图6为本发明轮胎的胎面花纹之第一组纵向花纹沟、第二组横向花纹沟、第三组分支花纹沟的组合示意图；

图7为本发明轮胎的胎面花纹配置示意图；

图8为图7的A-A’剖视图；

图9为图7的B-B’剖视图；

图10为本发明轮胎之立体外观图。

图号：

轮胎1            胎面10            倾斜花纹沟11

横向花纹沟12     分支花纹沟13      中心花纹块20

过渡花纹块21     胎肩花纹块22。

具体实施方式

以下结合附图1-10解释本发明的具体实施方式：

如图1所示为本发明的电动自行车轮胎1，其将轮胎胎面10沿胎面弧方向平均分成3个区域，包括一中心区域A、两对称过渡区域B、及两对称胎肩区域C。一般充有标准风压的电动自行车轮胎，在直线行驶时与地面接触的区域主要为中心区域A。因电动自行车通常转弯角度较小，且行驶速度不会太高，因此转弯时轮胎与地面接触的主要为过渡区域B，而胎肩区域C仅仅在急剧转弯时才会被接触到。

配合图2至图6所示，本发明的电动自行车轮胎，其在胎面10周向中心线的两侧设置有均布的若干个倾斜花纹沟11，相邻两倾斜花纹沟11之间设置有横向花纹沟12，在各横向花纹沟12与倾斜花纹沟11之间设置有分支花纹沟13；该倾斜花纹沟11上端延伸到中心区域A，下端贯穿胎面边缘，需说明的是：此处的上下端是以轮胎前进的方向而定义，且倾斜花纹沟11的上端朝下端呈逐渐变宽的设计；该横向花纹沟12呈V字形设计，其内端延伸至中心区域A与倾斜花纹沟11的上端贯通，而外端贯穿胎面10边缘与倾斜花纹沟11贯通；该分支花纹沟13呈倾斜的倒L型设计，其上端与倾斜花纹沟11的近中部贯通，其下端与横向花纹沟12的近内端部贯通，而弯折部131延伸到区域A与区域B的交界线；倾斜花纹沟11、横向花纹沟12及分支花纹沟13后将胎面10分割成三个主花纹块：中心花纹块20、过渡花纹块21、胎肩花纹块22（如图6所示）。

如图2所示，在胎面10周向中心线两侧设置的倾斜花纹沟11采用高纵向的设计方式，其与轮胎周向中心线的成一夹角α，夹角α设计小于45°。倾斜花纹沟的内端延伸到中心区域A，外端贯穿胎面边缘，且内端朝外端逐渐变宽。倾斜花纹高纵向的角度设计和朝胎面边缘逐渐变宽设计皆可以有效将水排出，提高轮胎的湿地性能。

如图3所示，在胎面10周向中心线两侧设置的横向花纹沟12，穿插在倾斜花纹沟11之间，并且二者的相互贯通后的花纹沟内端到轮胎周向中心线形成一距离L1（见图4所示），L1设置为30%~45%的中心区域A宽度。若L1设置太小，会将胎面10中心周向花纹切割成小块，导致该区域陆比过小，轮胎直行时花纹周向蠕动变形大，即滚动阻力增大；若L1设置太大，该区域陆比过大，其干、湿地的抓地性能以及排水性能将受到影响。

如图5所示，在过渡区域B的分支花纹沟13设置在倾斜花纹沟11与横向花纹沟12之间，部分延伸到区域A与区域B的交界线，以平衡过渡区域B的陆比，减少不规则磨耗现象的产生。而胎面分割成的中心花纹块20、过渡花纹块21、胎肩花纹块22，其是中心花纹块20边缘呈连续的锯齿状或其他凹凸落差的形状，连续性花纹的接地面积大，可以有效降低滚动阻力；锯齿状边沿设计，增强轮胎的边际效应，提高车辆的抓地性能；另外，过渡花纹块21、胎肩花纹块22皆为不规则的多边形，且此二花纹块的走向设置与轮胎的前进方向一致，提升胎面花纹的排水性能。

如图7所示，为进一步提升轮胎的综合性能，在锯齿状中心花纹块20的尖锐突出部分201设置有与之边沿平行的短沟20a, 该短沟20a采用倒三角锥体设计（如图8），其深度h1为30%~50%的倾斜花纹沟11或分支花纹沟13的深度H。短沟20a的设置可以减少中心花纹块20尖锐突出部分201的应力集中，避免早期磨损，且倒三角锥体在降低陆比的同时，不损失花纹块刚性，即不影响滚动阻力性能。中心花纹块20的凹入部分较为薄弱，可在凹入部分与花纹块21之间设置一连接肋21a，其设置在分支花纹沟13的沟底, 该连接肋21a的截面为台阶式（如图8、9所示），连接肋21a的顶部为第一台阶21c，基部为第二台阶21d。连接肋21a高度h2设置为大于50%的倾斜花纹沟11或分支花纹沟13的深度H，其中第一台阶21c的高度h3为连接肋21a高度h2的30%~70%；而第一台阶21c长度L3设置为30%~70%的第二台阶21d的长度L2。台阶式连接肋21a只增加很少的重量，但却能明显提升中心区域A与过渡区域B的边界强度，并且提升轮胎的整体手感。在过渡花纹块21配置浅沟21b，浅沟21b可提高过渡花纹块21弹性，从而增加轮胎的牵引力，防止转弯时横向侧滑；在胎肩花纹块22上配置自横向花纹沟12底部向下倾斜并贯穿胎面10边缘的浅沟22a，该浅沟22a顺应轮胎前进方向，以提高胎肩区域C的排水性能。同时，浅沟21b 、22a的设置均降低了轮胎重量。

另外，可以在过渡花纹块21或胎肩花纹块22表面配置细花纹组22b，该细花纹组为三角锥体、四角锥体等可以粗化花纹块表面的适当形状，以提高在急剧转弯或高速转弯抓地性能，增加行车的安全性。

综合以上设计，本发明轮胎的胎面10花纹总陆比（以花纹块表面的接地面面积作为陆地面积，花纹块的沟面积作为海洋面积，陆比为花纹块表面的接地面面积与该区域总面积的比例）维持在：60%~70%为宜。并且，分别配置胎面10各区域最优陆比如下：

中心区域A：85%~95%

过渡区域B：55%~65%

胎肩区域C：50%~60%

本发明轮胎所揭示的方案，不仅可作为电动自行车轮胎的结构改良，也可作为自行车轮胎使用，皆可达到前述的使用效果。

实施例：

下面使用实施例做进一步详细说明。

轮胎规格：16X1.95

下表所示为通过将现有电动自行车轮胎花纹的设计与本发明例轮胎进行试验、比较所得的结果，采用指标值作为评价基准，数值越大，性能越好。

 本发明的关键点是优化轮胎胎面花纹设计方法，将轮胎胎面分成若干区域，根据胎面各区域的作用不同，配置适当的花纹组合与陆比。

Claims (12)

1.一种电动自行车用充气轮胎，其胎面包括一正常风压轮胎直线行驶时与地面接触的中心区域、转弯时轮胎与地面接触的两对称的过渡区域、及急剧转弯时轮胎与地面接触的两对称胎肩区域，其特征在于：在胎面周向中心线的两侧设置有均布的若干个倾斜花纹沟，相邻两倾斜花纹沟之间设置有横向花纹沟，在各横向花纹沟与倾斜花纹沟之间设置有分支花纹沟；该倾斜花纹沟上端延伸到中心区域，下端贯穿胎面边缘，且倾斜花纹沟的上端朝下端呈逐渐变宽的设计；该横向花纹沟呈V字形设计，其内端延伸至中心区域与倾斜花纹沟的上端贯通，而外端贯穿胎面边缘与倾斜花纹沟贯通；该分支花纹沟呈倾斜的倒L型设计，其上端与倾斜花纹沟的近中部贯通，其下端与横向花纹沟的近内端部贯通，而弯折部延伸到中心区域与过渡区域的交界线；倾斜花纹沟、横向花纹沟及分支花纹沟将胎面分割成中心花纹块、过渡花纹块及胎肩花纹块。

2.如权利要求1所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述倾斜花纹沟与轮胎周向中心线的夹角小于45°。

3.如权利要求1或2所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述横向花纹沟穿插在倾斜花纹沟之间，并且二者的相互贯通后的花纹沟内端到轮胎周向中心线的距离为30%~45%的中心区域宽度。

4.如权利要求1所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述中心花纹块边缘呈连续的锯齿状或凹凸落差的形状，而过渡花纹块、胎肩花纹块为不规则的多边形，且过渡花纹块、胎肩花纹块的走向设置与轮胎的前进方向一致。

5.如权利要求1或4所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述中心花纹块的尖锐突出部分设置有与之边沿平行的短沟, 该短沟为倒三角锥体。

6.如权利要求5所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述短沟的深度为30%~50%的倾斜花纹沟或分支花纹沟的深度。

7.如权利要求4所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述中心花纹块凹入部分与过渡花纹块之间设置一连接肋。

8.如权利要求7所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述连接肋的截面为台阶式，其中连接肋的顶部为第一台阶，基部为第二台阶。

9.如权利要求8所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述连接肋的高度设置为大于50%的倾斜花纹沟或分支花纹沟的深度，其中第一台阶的高度为连接肋高度的30%~70%；而第一台阶长度设置为30%~70%的第二台阶的长度。

10.如权利要求1所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述过渡花纹块配置浅沟。

11.如权利要求1所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述胎肩花纹块上配置有顺应轮胎前进方向的浅沟，该浅沟自横向花纹沟底部向下倾斜并贯穿胎面边缘。

12.如权利要求1所述的电动自行车用充气轮胎，其特征在于：所述轮胎的胎面花纹总陆比维持在60%~70%，其中中心区域的陆比为85%~95%，过渡区域的陆比为55%~65%，胎肩区域的陆比为50%~60%。